開發導電電催化劑對于降低大電流密度析氫反應（HER）中催化劑層電阻引起的歐姆損耗至關重要，而這一問題以前一直被忽視。
近日，華南理工大學Zhiming Cui篩選了一種高導電性的反鈣鈦礦CdNNi3，其歐姆損耗可忽略不計，是一種高活性、耐用的HER電催化劑，能夠釋放安培級電流密度。
文章要點
1）CdNNi3在1 A cm?2時表現出令人印象深刻的活性（過電位為235 mV），并在安培級電流密度下（1 A cm?2下持續400小時）保持其性能穩定。此外，基于CdNNi3的陰離子交換膜水電解器的性能優于基準Pt/C，在1 A cm?2時電池電壓降低了160 mV，并且在1 A cm?2時表現出良好的穩定性。
2）這項研究通過實驗發現了反鈣鈦礦氮化物在堿性HER過程中的動態表面重構現象。理論分析表明，重構表面中Cd的存在有效地調整了活性位點的局域電子構型，促進了OH的吸附并降低了與H的結合強度，從而有利于水的解離步驟并降低了HER過程中電位決定步驟的能壘。
參考文獻
Jiaxi Zhang, et al, Surface-Reconstructed CdNNi3 Antiperovskite Electrocatalyst: Unlocking Ampere-Level Current Density for Hydrogen Evolution, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c10486
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c10486
